학회 | 한국화학공학회 |
학술대회 | 2017년 봄 (04/26 ~ 04/28, ICC 제주) |
권호 | 23권 1호, p.767 |
발표분야 | 에너지 환경 |
제목 | 백금 다공성 촉매층 형성 및 연료전지에의 적용 |
초록 | 연료전지 촉매층 제작의 일반적인 방법은 합성된 촉매를 분무 또는 전사하는 것으로 구성되어있다. 그러나 촉매 합성과 촉매층 형성이 분리되어 있어서 공정 및 제작의 번거로움이 있고 촉매층이 두꺼워질수록 고전류에서의 물질전달속도가 낮아진다는 단점을 가지고 있다. 이를 개선하기 위해 역오팔구조 촉매층과 같은 다공성 촉매층에 대한 연구가 진행되어 오고 있다. 본 연구에서는 촉매층 제작에 있어서 다공성을 높여 촉매의 표면적을 증대시키고 동시에 공정의 간소화와 고전류에서의 성능증가를 목표로 하였다. 카본페이퍼에 산을 이용한 전처리로 친수성을 높여준 뒤 전해도금을 통해 다공성의 구리박막을 형성하였다. 다공성 구리박막이 구리용액의 농도와 전하량을 변화시켜가며 형성된 뒤 온도와 시간을 조절하며 백금 치환과정을 진행하였고 FE-SEM과 XRD를 통해 치환유무 및 표면의 변화, 결정성을 관찰하였다. 제작된 촉매층들은 음극으로 사용되어 MEA 로 제작되어 Pt/C 촉매층과 비교되었다. 동시에 AST와 가압조건에서의 성능측정을 통해 내구성 개선도와 고압력 가스유입 조건에서의 성능개선도를 확인하였다. 본 연구에서 제안한 촉매층은 표면모양, 두께, 성능, 내구성 부분에 대해서 기존 방식인 CCS 방식으로 제작된 Pt/C 촉매층과 비교되었고 새로운 다공성 촉매층 형성법으로서 가능성을 제시하고자 한다. |
저자 | 곡수진1, 김영광2, 이동봉1, 권오중1 |
소속 | 1인천대, 2서울대 |
키워드 | 에너지전환 |
원문파일 | 초록 보기 |